空调房间冷负荷计算软件的编制

第22卷第 6期 2003年 I2月 建 筑 热 能 通 风 空 调 Building Energy& Environment 、，o1．22 No．6 Dec．2003．63-66 文章编号：1003—0344(2003)06—063—05 空调房间冷负荷计算软件的编制 乔海军 (天津 商学 院制 冷 与低温 f 程 系 ) 摘 要：介绍使用数据库表化方法，将计算中涉及的数据表格转化为数据库表以便程序访问，再利用 VB强 大的数据库编程功能编制了冷负荷计算软件 ；通过例试算展示了编制软件的主要功能 ；该软件具有准确适 用 和易用性 ，并可避 免繁复易错 的人 1 查 表 、计 算 ： 关键词：冷负荷 计算软件 VB 数据库表 表格 Developm ent of Calculating Softw are of Cooling Loads of Air-Conditioning Room Qiao Haijun (Department of Refrigeration，Tianjin University of Commerce) Abstract：Table—like formatted method of database 1S presented．The data form involved in calculating 1S turned into database table SO that the programme can employ it．Strong database programming function of Visual Basic is employed to program cooling loads calculating software．W ith this software the designers can avoid over—elaborate calculation or making mistakes．Several calculation examples are given to demonstrate the main functions and characteristics of software， such as accuracy，adaptability and ease in use． Keywords：cooling loads；calculating software；VB；database table；form s 1 引言 为确定夏季空调房间所需的制冷量，从而为房间 空调器容量的选定及空调器的选型提供依据，必须进 行空调房间的冷负荷计算。 空调冷负荷的计算方法包括谐波反应法和冷负荷系 数法等。采用冷负荷系数法计算时，虽然计算步骤和 方法并不复杂 ，但是每部分都涉及查表，如要查询 “我国主要城市空调室外气象参数表”、“几种围护 结构的传热系数表”和 “夏季透过窗玻璃进入室 内的太阳辐射热”等表格。当一次计算几个或更多房 间的空调冷负荷时，反复查表颇费时间、工作量大， 繁冗易错 、效率较低。通过对要查的数据资料表进行 处理，将表格中的数据放人数据库——即进行表格的 数据库表化 ，将使软件得以访问这些表。而编制冷负 荷计算软件可有效避免以上提到的各种弊端，符合当 设计计算机化的趋势。 2 程序中所采用的计算方法 空调房间夏季计算得热量，通常由以下几部分组 成 室内外温差经围护结构传人的热量、太阳辐射得热 以及人体、照明 、T艺 、电气设备散发的热量。各项得 热形成的冷负荷 (单位均为W )的计算公式如下⋯： 外墙和 屋顶 ： 上 ：K·F·I +， )一， J (1) 外 窗 ： 上 ：K·F·(， ：一， ) (2) 收稿 日期 ：2003—8—6 采稿 日期 ：2003—10—10 作者简介 ：乔海军fl976 一)，男 ，在读硕士 ；天津市北辰 区天津商学院 l号信箱(300l 34 022—26682367；E—mail：othix@hotmail．(tom 维普资讯 http://www.cqvip.com 建 筑 热 能 通 风 空 调 太阳辐射 ： Q一 ‘ ‘‘’ ‘‘ f 3) 式 中 、，、， ， 、， 、， 、 、q， 、 、 分别表示围护结构的传热系数『w／fm ·℃)1、面积 (m )、逐时冷负荷计算温度(℃)、计算温度关于地区 的修正值(℃)、空调室内计算温度(℃)、室外气温CC)、 冷负荷计算系数、计算时刻通过单层3mm厚普通玻璃进 人室内的太阳辐射热fw／m )、玻璃类型修正系数和遮 阳系数。 人 体 ： q。月、月 (4) 式中q、 与 分别为成年男子散热量fw)、室内总 人员和群集系数。 照 明灯 具 ：白炽灯 ， Q：=P (5) 荧 光 灯 ， Q =nP (6) 式中尸表示电灯功率fW)， 代表镇流器耗功系数，镇 流器在空调房间时取 1．2，暗装于顶棚时取 1．0： 软件要访问上表中特定城市的室外计算干球温度和 日较差值信息，必须将该资料表数据库表化：所需采 用的数据库表化方法如下 ： 使用专用的数据库开发 r具，如SOL、Microsoft Query、Dbase、Access等，建立数据库 “室外气 象参数．mdb”，在其中新建数据表：以 “地名”、“室外 计算干球温度”和 “日较差”为字段名的 “气象参数 表”，然后逐条添加所有数据。“气象参数表”的结构 如图l所示(以VB自带的可视化数据管理器VisaData 为开发T具 ，VisaData能像 Access一样对数据库 进行管理 )： 图 1用 VisData建立的气象参数表的表结构 设备 ： _03=P (7) 4 开发工具和系统平台的选择 式中 尸为电机功率(w)。 以上冷负荷计算式 中，K、q， 、 、C 、q 和 等值在相应的文献 、设计规范 中都有表可查， 所以可建立它们的数据库、把表格数据放人数据库表中 一 即数据库表化，以便通过软件接口加以访问、调用： 3 数据资料表的数据库表化方法 以 “我国主要城市室外气象参数表”为例说明如 何进行资料表格的数据库表化。由该表可以查得室外 计算干球温度 ⋯ 和日较差△，H的数值，从而得到冷 负荷计算所需的室外气温 (由公式” △， 一 ⋯一a ～ 算得 ，式中 为与时刻有关的系数 )。室内、外气 温确定了就能计算外窗传热形成的冷负荷。“我国主要 城市室外气象参数表”的结构如表 l所示： 表 1 我国主要城 市室外气象参数表 (部分 y VB 6．0问世以来，以其简单直观的界面、通俗易 懂的语句、丰富强大的功能深受非计算机专业人士的厚 爱，因而也成为丁程计算软件开发领域运用最广的编程 语言之一：它不仅有优越的科学计算功能，更有强大的 数据库功能 1，可以和Access、Foxbase等数据库结 合——甚至仅用VB自带的可视化数据管理器VisDatafl1] 能完成数据库操作。这样强大的数据库功能能实现对资 料表格的处理及数据库表的访问，能将空调冷负荷计算 中用到的众多温度、系数、设计参数等表格以数据库表 的形式调用：在程序运行时，输入或选择城市名 、屋墙 面材质等参数就可以访问、引用所需参数，避免直接查 表，并最终南程序给出计算结果，所以VB适合开发用 到数据表格的冷负荷计算软件 因为VB 6．0和现今常用的操作系统—— Windows 98、Windows 2000、Windows XP等是同一家公司的产品， 所以它在这些操作系统中都能正常编程 、运行和 调试：这些主流操作系统的普及和垄断，也使Ⅵ； 6．0编制的程序具有较好的应用性和普及性： 该冷负荷计算软件使用Windows 2000作为操 作平台。最终完成的程序在其它电脑上的不同操 维普资讯 http://www.cqvip.com 第22卷 第6期 乔海 军：空调房间冷 负荷计算软件 的编制 作系统中进行安装、运行，验证了其对不同系统平台 具有很好的广泛适用性。 5 软件访问数据库表的方法——使 用VB数 据控件 以前述数据库表化方法中提到的 “气象参数表” 为例，说明如何在软件中访问已有数据库表。 首先在设计窗口中放人一个数据控件Datal，并设 置 Datal控件 的属性如表 2所示 ： 表 2 数据控件 Data1的属性设置 属性项名 属性设置内容 Connect DatabaseName RecordSource Access 2000 c：＼室外气象参数．mdb 气象参数表 然后 ，只需在窗口中放置 3个数据约束控件—— 如文本框 (Text)或标签(Labe1)，并将它们与Datal进 行捆绑，即：设置它们的DataSource属性均为Data1， DataField属性分别为地名、室外计算干球温度和日较 差——这样就可以仅使用 Data1控件进行数据访问操 作，如 自动显示来自以上三个字段的资料，而不用编写 代码。同时，也可以不采用如上的方法，而使用约束数 据列表控件DBCombo来实现选择地名即出现该城市对 应信息的效果 ，方法是在窗口添加一个DBCombo和2个 文本框Text1、Text2，并将它们与Datal捆定，用于控 制或显示地名、室外计算干球温度和日较差，这时程序 所需代码如下： Private Sub DBCombol — Click() Data1．Recordset．FindFirst “地名 = 一’＆ DBCombo1．Text＆ “ ’ ” EndSub 既然可以通过地名得到其对应的信息，那么，就 能够调用这些信息完 的计 功能了——如计算室 外气温．进而计算外窗传热形成的冷负荷等。 通过 VB的数据控件还能实现更为强大的程序功 能 ，这 里 不再 赘 述 。 6 软件的系统组成、主要功能和特点 6．1 软件的组成 南于使用 VB编制，本软件具有 Windows风格界 面 。软件主菜单包括文件、编辑 、查询 、计算和 帮助等子菜单，其中，文件和计算子菜单覆盖软件的主 要功能，是软件的重心。软件的系统结构如图2所示： 图 2软件的组成结构 图 软件运行后，将出现标题界面。几秒钟后界面消 失 ，即弹出软件主窗 口。这时，可以通过菜单或快 捷工具栏的l丁具按钮启动主要功能窗 口。 6．2 软件的主要功能和特点 软件既可以实现分别计算各项得热量及其形成的冷 负荷——如外墙传热形成的冷负荷、太阳辐射热形成 的冷负荷和室内热源散热形成的冷负荷等；也可以用 “向导”方式计算空调房间各项冷负荷的汇总，结果 包括各项冷负荷及总冷负荷值。 在计算单项冷负荷时，运行相应的计算窗口，选 择或输入某些参数，如城市名 、外墙外窗类型、朝 向、面积等等 ，得到结果。 运行 “向导”方式时，在每一步中不重复的输 入或选择计算所需参数，所有步骤完成后，弹出冷负 荷汇总表 ，显示外墙 、屋面传热 、外窗传热、太阳 辐射热 、室内热源散热等形成的逐时冷负荷数量，以 及它们的总和。 用向导功能与分别计算单项冷负荷相比，不用重 复输入或选择某些参数，操作步骤少，一次得到的计算 结果比较多：“向导”方式是开发这类计算软件应注意 加入的一种特殊功能。软件还可修改数据库表的数据一 一 如编辑 、添加某城市的室外气象参数等。另外，保存 冷负荷计算的结果，以便查询已有的冷负荷计算数据也 是软件的主要功能之一。 维普资讯 http://www.cqvip.com 建 筑 热 能 通 风 空 调 2003生 7 例题试算 7．1 试算 1 以文献fl1例2．3试算北京地区某空调房间东、南两 面玻璃外窗通过的太阳辐射热和冷负荷。窗面积均为 2m ，玻璃厚度为5mm，单层普通类型，计算时刻是 上午 10时。 运行 “太阳辐射热计算”窗 口。选择或输入： 地名 一北京 ，窗洞面积 (In )一2，外窗方向一东 、 南 (分别选取 )，外窗玻璃类型 一单层 5mm厚普通玻 璃 ，内遮阳类型 一无 、活动百叶窗 (分别选取 )： 计算结果如下：当无内遮阳设施时，上午 10时通过东 窗和南窗进入室内的太阳辐射热分别为772W和420W， 它们形成的冷负荷分别是502W和273W；当东窗有活 动百叶窗时，则通过东窗进入室内的太阳辐射热为 463W，其形成的冷负荷是380W。分析结果可看出，东 窗进入的太阳辐射热及其形成的冷负荷均比南窗要大很 多，所以应当避免空调房间外窗朝东；即使朝东，也应 该采取遮阳措施一如使用布窗帘 、百叶窗等，以有效减 少通过的太阳辐射热及其冷负荷。 7，2 试算 2 以 “向导”方式试算文献⋯例2．7中上海地区一 图书阅览室的夏季空调总冷负荷。该室可容纳200人， 外墙朝南，面积 115m ，厚 240mm，内壁敷以50mm 厚水泥膨胀珍珠岩保温层。室内挂浅蓝色布窗帘，有 60W荧光灯 40盏 ，全部明装。室内设计温度 26qC， 与阅览室相邻的各房间及走廊为空调环境。 计算如下 ： 运行 “向导”窗 口 (如图 3)，在各步骤窗口 中，依次选择或填入如下信息，最后弹出结果窗口： 选择地名一上海，室内空气设计温度f℃)一26，外 墙类别 一(4)，朝向一南，面积(m )一l15，壁厚 8(mm)一 240，外墙保温层一水泥珍珠膨胀岩，厚度L(mm)一 50，屋面面积(m )一0，外窗方向一南，玻璃类型一单 层 5mm厚浅蓝色，窗洞面积(m )一22，5，内遮阳设施 一 浅蓝布帘，场所 一图书阅览室，体力活动性质一静坐， 照明灯具 一荧光灯，灯具电功率(w)一2400，荧光灯镇 流器安装位置 一空调房间内。 由结果可见，该室最大冷负荷出现在正午 12时， 各项冷负荷中，又以室内热源散热形成的冷负荷最 大，这些结果和例题结论一致。 图 3 “向导” 窗口之一 可以将计算结果以文本文件的格式( -lxt)存储于 本地硬盘 、软盘等。 8 结语 使用VB 6．0编制空调房间夏季冷负荷计算软件 ， 可以简化人 F计算的繁琐，大大提高工作效率，避免 查表、手算等带来的不便与出错的可能。而先将表格 数据库表化 ，再利用编程工具强大的数据库功能进行 开发的思路 、方法，也适用于其它含有为数众多资料 表格的T程计算软件的编制。 参考文献 I11 郑爱平 空气调节 程．北京 ：科学 出版社 ，2002． I21 中闰有色金属T业总公 司，主编．中华人 民共和国国家标 准 ，GBJ 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